护层感应电流检测技术在高压电缆运行中的应用

沈其龙

摘 要：本文结合实际案例对护层感应电流检测技术在高压电缆运行中的应用进行分析，分析电缆护层的感应电流异常增加情况，通过计算统计方式分析故障类型以及诱发原因，根据实际情况提出避免感应电流异常增加的控制对策。

关键词：高压电缆、感应电流;护层

在高压电缆线路中因为电缆导体和护层间存在电磁感应，护层存在感应电压。通常情况下高压电缆线路的感应电压需要低于50v，为有效控制感应电压，现阶段，较为常用的方式包括基层单点带阀、护层交叉换位接地等，有效降低感应电压。

一、换位排接反

电缆路线改接项目中，极有可能由于施工时或者改造完成后没有进行仔细地检查，导致相同换位段换位排的接法出现相反情况，接反情况的发生将导致电缆护套未完全换位，通过相关工作对高压电缆循环电流进行计算，如果电缆护套存在未完全换位情况时，护套上合成电压的矢量≠0，循环电流加大，分析护套中感应电流矢量形式[1]。

在高压电缆运行中存在接反情况，例如某220kV的电缆线路，对电缆线路护层感应电流进行检测时，第一换位段的感应电流较大。

对数据进行分析，第一换位段的护层电流数值较大，初步分析故障情况，判断电缆线路中存在同轴相位错误情况，在现场开展检查工作，观察到10#换位箱中绿黄同轴相位存在错误故障，对故障展开进一步分析，10#换位箱之前安装与电杆之上，之后因为维护需要将换位箱改接在人行道旁，相关人员在进行改接时没有对同轴相位进行认真核对，导致绿黄同轴线缆接反，导致保护层的感应电流较大。通过检修对接反同轴线缆进行接正，对感应电流进行检测，约为10A，高压电缆正常运行状态。

二、同轴电缆内外芯短路

在进行高压电缆施工、检修和运行时可能出现内外芯短路情况，例如，带电施工时，金属器械导致内外芯出现短接情况。例如某高压电缆线路终端站存在接地排过热情况。通过检测发现A相温度为140℃，B相温度为49℃，C相温度为141℃，对同轴电缆的相位和换位排进行检查，没有发现异常情况，同时电缆负荷也没有超过多点接地允许负荷。

按照感应电流数值，初步分析故障原因，排除故障乐行为同轴相位错误和接反问题，初步判断故障诱发因素为地下的金属层引发，测量护层绝缘电阻，其中A相的绝缘电阻是0.022MΩ、B相的绝缘电阻是0.013MΩ、C相的绝缘电阻是0MΩ，其中A相和B相的绝缘电阻比较小，C相互层存在金属接地。通过电桥法判断出故障点位于2#换位箱地附近，通过YJDT-2护层测试仪定点故障，电流信号在电缆C相内芯时，C相既存在流进电流也存在流出电流，同时信号电流流动呈现为周期性。判断电缆C相为短路故障。对2#换位箱线缆情况进行实际勘察，对电缆埋线情况进行分析，发现内外芯的绝缘存在击穿情况。对导致和故障发生因素进行分析，在附近道路扩建时要求对换位箱的位置进行调整，设置接头延长电缆，对于接头的设置需要内外芯的绝缘可以良好承受电力系统发生故障时或者电网系统出现过电压情况时通过护层的过电流和过电压，所以在实际施工中应当按照具体情况选用适配的接头，简单的缠绕绝缘胶带达不到绝缘强度需求[2]。

三、接地箱、换位箱偷窃

高压电缆系统中存在接地箱、换位箱被盗窃情况，例如某高压电缆线路，红相出现故障跳闸，电流5.69kA。借助精确定位、故障测寻全面排查沿线的换位箱运行情况，发现存在5个换位箱接地线、接地铜排被盗窃。当换位箱中接地线和换位排丢失后，电缆护层的悬浮电位逐渐升高，远大于电缆护层绝缘水平，护套存在多点接地，形成环流，导致护层烧损，当环流过大所产生热量损耗传至绝缘，导致绝缘劣化，最终击穿绝缘。

四、换位段长度不均

高压电缆线路架设时存在换位段的长度不均匀情况，甚至存在因为两个换位箱隔出的换位段长度存在偏差。设高压电缆线路各个换位段为等比例缩放，换位段的相位差为120°感应电压，并幅值不等，感应电压的合成值≠0，按照交叉换位接线，如果换位段的长度不等，按照相关公式对三相护套的环流值、感应电压进行计算，分析环流矢量形式。通过矢量分析，换位段的长度不等时，电流矢量≠0，线路中未实现有效交叉换位目的[3]。實际运行时，线路可能出现换位段不均情况。例如，某高压电缆线路，对护层的感应电流进行检测，全线的感应电流数值较大。

对感应电流数值进行分析，并对同轴电缆相位、换位排进行检查，不存在异常情况，对现场进行进一步的查验，存在两个换位箱距离较低，查阅资料数据在线路改造后，换位段存在长度偏差比较大情况。

总结

综上所述，在高压线路铺设和改造中应当确保护套可靠接地，当出现悬空情况便会经电容分压至护层之上，产生工频电压，对电缆线路的安全、稳定使用以及人身安全产生威胁。本文对护层感应电流检测技术在高压电缆运行中的实际应用案例进行分析，并针对存在情况提出相应的处理措施。在实际的电压线路建设中应当加强人员技能培训，积极制定并完善相关指导书，为有关工作的有效开展奠定基础。另外，为避免盗窃情况发生应当装设监控装置，并使用不锈钢材质的换位箱，做好基础把关，积极应用护层感应电流检测技术检测高压电缆的实际运行情况，确保电力系统的安全、稳定运行。

参考文献：

[1]范海同.高压电力电缆护层电流在线检测及故障诊断技术[J].百科论坛电子杂志，2019（01）：538.

[2]刘伟光.110kV电缆中间接头故障与交叉互联同轴电缆被盗的分析与对策[J].建材与装饰，2017（38）：208-209.

[3]艾明.特高压长距离输电线路换位问题的分析[J].通讯世界，2018（12）：135-136.